package top.zhangjianyong.blog.config.mybatisplus;

import java.util.Date;

/**
 * 主键生成器
 *
 * @author zhangjianyong
 * @since 2024/7/19 下午12:25
 */
public class IdWorker {

  /* Because the first bit in binary is negative if it is 1, but the IDS we generate are all positive, so the first bit is 0. */

  // 机器ID  2进制5位  32位减掉1位 31个
  private final long workerId;
  // 机房ID 2进制5位  32位减掉1位 31个
  private final long dataCenterId;
  // 代表一毫秒内生成的多个id的最新序号  12位 4096 -1 = 4095 个
  private long sequence = 0L;
  // 设置一个时间初始值    2^41 - 1   差不多可以用69年
  private static final long timeInit = 1717591627773L;
  // 5位的机器id
  private static final long workerIdBits = 5L;
  // 5位的机房id
  private static final long dataCenterIdBits = 5L;
  // 每毫秒内产生的id数 2 的 12次方
  private static final long sequenceBits = 12L;
  // 这个是二进制运算，就是5 bit最多只能有31个数字，也就是说机器id最多只能是32以内
  private static final long maxWorkerId = ~(-1L << workerIdBits);
  // 这个是一个意思，就是5 bit最多只能有31个数字，机房id最多只能是32以内
  private static final long maxDataCenterId = ~(-1L << dataCenterIdBits);

  private static final long workerIdShift = sequenceBits;
  private static final long dataCenterIdShift = sequenceBits + workerIdBits;
  private static final long timestampLeftShift = sequenceBits + workerIdBits + dataCenterIdBits;
  private static final long sequenceMask = ~(-1L << sequenceBits);
  // 记录产生时间毫秒数，判断是否是同1毫秒
  private long lastTimestamp = -1L;

  private IdWorker(long workerId, long dataCenterId) {
    this.workerId = workerId;
    this.dataCenterId = dataCenterId;
  }

  public static IdWorker create(long workerId, long dataCenterId) {
    if (workerId > maxWorkerId || workerId < 0) {
      throw new IllegalArgumentException(
          String.format("worker Id can't be greater than %d or less than 0", maxWorkerId));
    }
    if (dataCenterId > maxDataCenterId || dataCenterId < 0) {
      throw new IllegalArgumentException(
          String.format("dataCenter Id can't be greater than %d or less than 0", maxDataCenterId));
    }
    return new IdWorker(workerId, dataCenterId);
  }

  // 这个是核心方法，通过调用 nextId() 方法，让当前这台机器上的 snowflake 算法程序生成一个全局唯一的id
  public synchronized long nextId() {
    // 这儿就是获取当前时间戳，单位是毫秒
    long timestamp = timeGen();
    if (timestamp < lastTimestamp) {
      System.err.printf("clock is moving backwards. Rejecting requests until %d.", lastTimestamp);
      throw new IllegalStateException(
          String.format(
              "Clock moved backwards. Refusing to generate id for %d milliseconds",
              lastTimestamp - timestamp));
    }

    // 下面是说假设在同一个毫秒内，又发送了一个请求生成一个id
    // 这个时候就得把 sequence 序号给递增1，最多就是 4096
    if (lastTimestamp == timestamp) {
      // 这个意思是说一个毫秒内最多只能有4096个数字，无论你传递多少进来，
      // 这个位运算保证始终就是在4096这个范围内，避免你自己传递个sequence超过了4096这个范围
      sequence = (sequence + 1) & sequenceMask;
      // 当某一毫秒的时间，产生的id数 超过4095，系统会进入等待，直到下一毫秒，系统继续产生ID
      if (sequence == 0) {
        timestamp = tilNextMillis(lastTimestamp);
      }
    } else {
      sequence = 0;
    }
    // 这儿记录一下最近一次生成id的时间戳，单位是毫秒
    lastTimestamp = timestamp;
    // 这儿就是最核心的二进制位运算操作，生成一个64bit的id
    // 先将当前时间戳左移，放到41 bit那儿；将机房id左移放到5 bit那儿；将机器id左移放到5 bit那儿；将序号放最后12 bit
    // 最后拼接起来成一个64 bit的二进制数字，转换成10进制就是个long型
    return ((timestamp - timeInit) << timestampLeftShift)
        | (dataCenterId << dataCenterIdShift)
        | (workerId << workerIdShift)
        | sequence;
  }

  /**
   * 当某一毫秒的时间，产生的id数 超过4095，系统会进入等待，直到下一毫秒，系统继续产生ID
   *
   * @param lastTimestamp lastTimestamp
   * @return long
   */
  private long tilNextMillis(long lastTimestamp) {
    long timestamp = timeGen();
    while (timestamp <= lastTimestamp) {
      timestamp = timeGen();
    }
    // System.out.println("123");
    return timestamp;
  }

  // 获取当前时间戳
  private long timeGen() {
    return System.currentTimeMillis();
  }

  /**
   * id时间小于当前时间
   *
   * @param id id
   * @return boolean
   * @author zhang
   * @since 15:25 2020/6/2 0002
   */ 
  public static boolean isAfterNow(Long id) {

    if (id == null) return false;

    long l = (id >> timestampLeftShift) + timeInit;
    long time = new Date().getTime();
    return l > time;
  }

  /**
   * main 测试类
   *
   * @param args args
   */
  public static void main(String[] args) {
    IdWorker idWorker = new IdWorker(1, 1);

    for (int i = 0; i < 100; i++) {
      System.out.println(idWorker.nextId());
    }
  }
}
